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将肌肉变成马达,赋予静态器官新生命
麻省理工学院的研究人员开发了一种肌神经执行器来恢复瘫痪器官的运动,改善器官功能和感觉反馈能力。
来源:Scientific Inquirer如果一项技术可以使身体失去与大脑连接的部分复活,比如由于脊髓损伤而无法再排空的膀胱,或者由于克罗恩病而无法推动食物的肠道,会怎么样?如果这项技术还可以将饥饿或触摸等感觉发送回大脑呢?
麻省理工学院的新研究让我们得以一睹这个未来。在今天发表在《自然通讯》上的一项研究中,研究人员介绍了一种新型的肌神经执行器(MNA),它将活体肌肉重新编程为抗疲劳、计算机控制的马达,可以植入体内以恢复器官的运动。
该研究的资深作者、麻省理工学院媒体实验室媒体艺术与科学教授、K. Lisa Yang 仿生学中心联席主任、麻省理工学院麦戈文脑研究所准会员 Hugh Herr 表示:“我们构建了一个界面,利用神经系统使用的自然路径,以便我们能够无缝控制体内的器官,同时也能够将感觉反馈传输到大脑。”这项研究由 Herr 的博士后助理 Guillermo Herrera-Arcos 和前博士后 Hyungeun Song 共同领导。
通过重新利用体内现有的肌肉,研究人员开发出了第一个“活的”植入物,它使用重新连接的感觉神经来恢复瘫痪的器官——这可能会带来一种新的医学类型,其中人自己的组织成为硬件。
重新连接脑体接口Herr 的团队尝试了一些不同的东西。
“我们将现有的肌肉改造为执行器或马达,以恢复器官的运动,”宋说。
为了实现这一目标,感觉神经需要与肌肉流畅地融合,而科学家尚未确定这是否可能。值得注意的是,当研究小组用感觉神经取代啮齿动物肌肉中的运动神经时,“感觉神经重新支配了肌肉并形成了功能性突触。这是一个巨大的发现,”埃雷拉-阿科斯说。
